應變的計算可以通過以下步驟進行:
定義應變:應變是指物體受到外力作用後,其形狀和大小發生的相對變化量。它是一種比值,屬於無量綱數,因此沒有單位。
計算長度變化量:假設一箇結構物的長度爲 \( L \),發生變形後(壓縮或拉伸)長度變成了 \( L' \),那麼長度的變化量公式爲:\( \Delta L = L' - L \)。
計算應變:應變的計算公式爲:\( \varepsilon = \frac{\Delta L}{\text{原長度}} \)。由於 \( \Delta L \) 很小,通常是微米級的,因此引入科學記數法 \( 10^{-6} \),即微應變 \( \mu\varepsilon \)。微應變的定義是:\( 1 \mu\varepsilon = \left( \frac{\Delta L}{L} \right) \times 10^{-6} \)。
應變與應力的關係:應力和應變之間存在關係公式:\( \sigma = \varepsilon \cdot E \),其中 \( E \) 是被測物的彈性模量。彈性模量越大,材料越不容易變形。
重要性:在工程中,應變和應力是用來研究和描述材料在受力後的行爲和性能的重要參數。
以上步驟總結了如何計算應變,包括定義、計算長度變化量、計算應變本身以及應變與應力的關係。